景傑學術 | 報導
自噬是針對炎症和氧化應激的一種細胞保護過程。在血管疾病中,自噬通過調節血管細胞起著關鍵作用。例如血管平滑肌細胞(VSMC)中,自噬的缺乏引發炎症進而導致動脈粥樣硬化。因此通過藥理學方法控制自噬是治療或預防動脈疾病的一種有吸引力的策略。
2020年7月14日,河北醫科大學教育部神經與血管生物學重點實驗室溫進坤教授團隊在醫學領域權威期刊Molecular Therapy-Nucleic Acids(IF=7.032)上發表最新研究成果。研究人員從丹參中篩選並鑑定到一種天然的自噬誘導劑——Sal-miR-58,並運用蛋白質組學和泛素化組學等技術,進一步揭示了其誘導VSMC自噬並減輕炎症的分子機制。秦巖博士是該論文的第一作者,景傑生物為該研究的蛋白組和泛素化修飾組分析提供技術支持。
丹參具有心血管保護作用和強大的抗氧化、抗腫瘤作用,然而其衍生的microRNAs(miRNAs)如何誘導跨物種自噬來保護血管平滑肌細胞(VSMC)的機制尚不清楚。研究首先篩選並鑑定了丹參中的Sal-miR-58,證明其是天然的自噬誘導劑。人工合成的Sal-miR-58在體內外可抑制血管緊張素Ⅱ(AngⅡ)慢性輸注誘導的小鼠腹主動脈瘤(AAA)形成,並誘導血管平滑肌細胞自噬,減弱AngⅡ在體內外引起的炎症反應。
進一步的機制研究發現,Sal-miR-58通過直接與Krüppel樣因子3(KLF3)的3'UTR結合下調KLF3的表達,從而減輕KLF3對E3泛素連接酶NEDD4L的抑制。為了確定NEDD4L調控的底物與Sal-miR-58誘導的自噬是否相關,研究者進一步運用蛋白組學和泛素化修飾組學(質譜策略)對NEDD4L敲低和過表達的VSMC細胞(樣本策略)進行分析,研究共鑑定到1,456個蛋白質上的3,391個泛素化位點,其中983個蛋白質的2,689個位點包含定量信息。生信分析結合蛋白質印跡分析表明,VSMC中磷酸果糖激酶(PFKP)發生了泛素介導的降解,Sal-miR-58上調的NEDD4L可通過促進PFKP泛素化下調PFKP的蛋白水平。
NEDD4L與PFKP的相互作用,以及PFKP泛素化
該研究首次發現了植物(丹參)來源的Sal-miR-58,可通過KLF3/NEDD4L/PFKP跨物種調節,抑制Akt / mTOR信號並激活VSMC自噬,從而減輕了Ang II引起的血管炎性反應和動脈瘤形成。研究結果為丹參來源的活性成分及功能提供了新的見解,也為心血管疾病防治提供了新策略。
Sal-miR-58誘導VSMC自噬和抗炎的機制模型
通訊作者簡介
溫進坤
教授
多年來一直從事心血管分子生物學與中醫藥作用的分子基礎方面的研究,在心血管重塑性疾病的細胞與分子機制和活血化淤防治心血管疾病的作用靶點研究等方面取得一系列成果。 近年在Circ Res、 Cell Res、Hypertension等國際著名學術刊物上發表論文80餘篇,主編《生物化學》等學術專著3部。
參考文獻
Qin Yan,et al,2020.Salvia miltiorrhiza-Derived Sal-miR-58 Induces Autophagy and Attenuates Inflammation in Vascular Smooth Muscle Cells.Molecular Therapy - Nucleic Acids. 21C(2020):492-511.
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